[发明专利]一种治理重金属污染土壤的离子矿化稳定剂及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种对各种重金属污染土壤进行治理的治理重金属污染土壤的离子矿化稳定剂及使用方法。

背景技术

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。目前，世界各国对土壤重金属污染修复技术进行广泛的研究，具体有如下几种修复措施。

1  工程修复法：工程修复法主要有客土法、换土法和翻土法，客土法是向污染土壤内加入大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低。换土法就是把污染土壤取走，换入新的干净土壤。翻土法采用深耕的方式使聚集在表层的污染物分散到深层，达到稀释和自处理的目的。翻土法主要用于轻度污染的土壤，而客土法和换土法主要用于重度污染的土壤。工程修复是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，其不足之处：实施工程量大、投资费用高，措施不当时会破坏土体结构，导致土壤肥力下降。换出的污土还需妥善堆放处置，防止二次污染，其相应增大工程的投资与运行成。

2  物理化学修复法：物理化学修复法主要有土壤淋洗法、玻璃化法、电化学法等。土壤淋洗法利用淋洗剂淋洗污染土壤，使土壤固相中的重金属转移到土壤液相中，降低污染物毒性；玻璃化法是在现场使用电加热，将污染土壤熔化，冷却后形成化学惰性的、非扩散的坚硬玻璃体技术；电化学法是利用外加电场所产生的动电效应驱动土壤中的污染物沿电场方向定向迁移，富集的污染物可在电极区得到集中处理或分离。对于渗透性不高、传导性差的粘性土壤中的砷，根据电流能破坏金属- 土壤键的原理，可应用电化学法予以去除。但这种方法存在的不足之处：修复成本高昂、能耗较大、甚至存在二次污染。

3  植物修复法：植物修复法是利用种植某种植物来净化受砷污染的土壤和水体。植物修复法按其修复的机理和过程可分为植物萃取、植物固定、植物挥发、根系过滤、植物降解。其中，植物萃取是指利用植物根系吸收土壤污染物质并运送至植物地上部，通过收割地上部物质而达到去除土壤中污染物的一种方法。这种方法的不足之处：治理周期漫长，后期植物收集、处理工艺较为复杂，维护管理周期长。

4  化学修复：化学修复方法就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。该技术关键在于选择经济有效的改良剂。常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质，不同改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复方法通常采用稳定固化技术对受重金属污染的土壤进行修复。

稳定固化技术是通过施用化学钝化剂等来降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体、微生物体和水体的能力，减轻对生态系统的危害。随着对土壤治理低成本技术的广泛需求，低成本稳定固化技术将得到快速的发展。

目前我国在重金属污染土壤稳定固化修复技术方面还处于起步阶段，主要是采用石灰、磷酸盐、水泥等使重金属离子以氢氧化物或磷酸盐形式钝化，存在长效性差、药剂用量大、只适合低污染土壤的缺点，而我国土壤污染特别是矿区和冶炼厂周边重金属污染土壤具有复合型及高含量的特点。 因此，开发新的稳定化固化修复技术及药剂是提高我国重金属污染土壤稳定固化修复技术的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的不足，提供一种采用离子矿化稳定化稳定剂与重金属污染土壤中不稳定的重金属离子发生矿化反应，将重金属转化为最稳定的化合物的治理重金属污染土壤的离子矿化稳定剂及使用方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

本发明的离子矿化稳定剂包含以下原料，其质量百分比为： 

硫基化合物为5-30%；

磷基化合物为10-50%；

钙基化合物为10-50%；

硅基化合物为10-30%；

将各原料分别磨制成粒度不小于200目的物料，按比例混合均匀，得到所述的离子矿化稳定剂。

所述的硫基化合物为硫化亚铁、硫化钠、多硫化钠、硫化钙、硫化铵、硫化钾、多硫化钾、多硫化钙的任意一种，或任意多种按任意比例混合。